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第13章 化学实验操作方法和技能的提高(2)

①取用粉末状固体药品时,没有用干燥试管及大小适当的纸糟,而是用湿试管,大角匙以致药品沾粘试管壁,散落在桌面上。

②将铁夹固定在铁架台上时,虎口朝下。把试管固定在铁夹上时没有夹在离试管口的1/3处。给盛有液体的试管加热时,用酒精灯的内焰或抬得太高。套试管夹不是从下向上,而是从上往下,且拇指按在试管夹的短柄上。

③使用天平称量物质时,天平不经调零就使用。称量物质时,物质与砝码的位置左右颠倒或未垫上相同大小的同种纸。称量有腐蚀性的物质时没有用玻璃器皿。称量后游码不移至零刻度,砝码没有放回砝码盒。

④用量筒量取液体时,视线没有同凹液面的最低处保持水平,而是视线偏高或偏低。或持量筒至眼前观察液面。

⑤使用滴管时,把吸有试剂的滴管伸入试管并触及试管内壁;有的用同一支滴管不加洗涤就分别吸取不同的试剂;有的将吸有试剂的滴管口朝上。

⑥实验时,试剂瓶盖或滴瓶的滴管张冠李戴,药品取用之后,瓶盖未及时盖上。试剂瓶放回原处,瓶上标签没有向外。

⑦过滤操作时,玻棒斜靠在一层滤纸一边,漏斗下尖端未紧靠接滤液的烧杯内壁。被过滤的浊液面高出滤纸边缘。

⑧实验结束,仪器该洗的没有全部洗,或没有洗干净;桌面未整理或潦草敷衍。

这样教师对学生实验中常见的错误操作心中有数,对学生指点有方,他们掌握操作也就快了。

在培养学生基本操作技能方面,具体做法有:

①形成预习、示范、训练一条龙。即课前教师提出要求让学生预习。课上由教师作示范,让学生照要求按步骤严格训练,积极发挥教师的主导作用。

②充分发挥学生的主体作用,让他们互学互帮互带,组间或同学间开展友谊竞赛。通过“学帮带”,提高他们的学习兴趣和学习效果。

③让同学寻找代用品,使实验基本操作进入他们的家庭。如用酒喇叭(家用漏斗),圆形纸制过滤器,用筷子代玻棒,向细口瓶内倒水练习引流。用玻璃杯代试管,向杯内倒1/2、1/3、1/4体积的水,练习取一定量的液体。

④集体分析错误操作的原因及后果,集中力量打不规范操作的歼灭战。部分学生对错误操作改正不力,主要是对其及由此引起的不良后果认识不足。教师宜对学生中出现的错误特别是普遍性错误一一剖析。如告诉他们:倒液体时瓶上标签如果不向着手心而向下,则倾倒之后的残留液流下来腐蚀标签,久而久之,标签上标记不明造成用药混乱甚至发生危险。这样他们再倾倒液体时,就会加倍注意了。总之,努力把错误操作消灭在萌芽状态。

⑤随时检查,及时补缺,检查方法有笔试(可在本单元结束进行),实验操作考查。对一些简单操作教师可在巡回时随时让学生重复一次,以检查掌握情况。对一些难度大的可让学生上讲台示范,由学生评讲,教师小结。个别差生可适当延长训练时间,加强辅导,从而最大限度地缩小落后面。

在上述单项训练的基础上,有意地把几个简单操作串起来训练。如给盛一匙碳酸氢氨的试管加热;提高学生的基本操作技能。

对于学生良好实验习惯的培养,教师同样不可忽视。教师应要求学生做好课前预习,避免实验时“照方抓药”;进实验室保持肃静,入座位先检查仪器药品,有破损或错误应及时报告;实验中独立操作,仔细观察,认真记录;实验后拆洗整理,保持桌面整洁等。对于这些要反复讲,经常督促检查,久而久之自然成习惯。

实验中误差分析能力的培养

实验,即使是实验基本操作,有些也会导致误差。实验中误差的分析问题占有相当的份量。

许多也有相当的难度。为此,教师可在实验基本操作的有关项目中拓宽,有意识地进行误差分析例一:在量筒的使用中,课本要求是,量筒不但“必须放平稳,而且使视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,再读出所取液的体积数。”在适当的操作训练之后教师可以提问,(1)量取一定体积数(如5毫升)的液体时,视线偏高(俯视)或偏低(仰视),误差如何?(2)读出量筒内一定量液体的体积数时,若视线偏高或偏低,误差又如何?通过实践不难得出,(1)俯视,所量液体的体积偏少,反之则偏多。(2)俯视,读取量筒内液体的体积数时,读数偏高,反之偏低。

例二:在天平的使用中,课本要求是:先调零后称量。通过(a)称一包食盐的质量;(b)称取5克食盐。这两项训练之后,教师可提问:(1)称取一定质量数的物质时(如b),如果指针起先偏左称好后指针在正中,称得物质的质量误差如何?(2)称量一定量的物质的质量时(如a),如果指针先偏左后指向正中,则读数误差如何?等等,学生经过实践不难得出:(1)所称物质的质量偏小。(2)读数偏大。

类似例子很多,可视情况适当取舍。经过训练,使学生进一步明确实验操作必须规范的道理。

严格绘图训练

实验装置图的绘制是实验基本技能之一。化学实验仪器零件图要求学生绘制的是正视平面图,非立体图。实验基本操作中涉及仪器有22种。教学中教师宜在课前把最先接触的几种常用仪器:试管、烧杯、铁架台、铁圈、漏斗、酒精灯、蒸发皿等画在小黑板上,课中挂出供学生观摩。然后有针对性地画几种,如试管、烧杯、铁架台等。绘画时常见仪器的大致比例或组合图可告诉学生,便于掌握。如试管:长∶宽=6∶1,烧杯:长∶宽=4∶3,酒精灯是三个等腰梯形等。要求学生绘图能做到:图形正确、比例合理、线条清晰,画面整洁。

在练习画零件图的基础上,可练习画由零件组合的简单装置图。如粗盐提纯实验中的“过滤”装置图。以后加强这方面的练习,绘实验装置图的基本功就会比较扎实。

总而言之,实验基本操作是化学教学不可分割的一个重要组成部分,必须重视,应该以各种途径,用各种方法尽可能让学生掌握好。

附:化学实验操作口诀做实验,莫嫌烦,操作要领记心间。

酒精灯,点燃前,灯芯焦茄必须剪,添酒精,切忌满,对灯点火最危险,用完后,帽灭焰,连扣两次最安全,切不可,嘴吹灯,越吹越旺更易燃。

小试管,使用前,洗净干燥无水点,加液体,勿淌涎,虎口直接对标签,盖朝上,勿倒放,三分之一加液量。

三指握,二指拳,紧握试管最上沿。

肘不动,腕子旋,上下振荡液易溅。

加固体,纸槽传,送到试管最底边。

欲加热,先全面,外焰再对加热点,液瀑沸,往外窜,管口切勿对人面。

滴定管,使用前,洗涤洁净加酸碱,查密封,试开关,酸碱左右夹两边,看凹面,视要平,溶液变色到终点。

配浓度,要熟练,五个过程不可减,先计算,后量取,溶洗定容防外溅。

移液管,食指按,少取精量最简便。

称固体,用天平,使用之前要平衡,左盘物,右盘码,砝码不要用手拿,衬上纸,或器皿,药品不要放盘里。

嗅气味,用手扇,瓶口切勿对鼻尖。

分离法,有五种,过蒸析萃与结晶。

过滤时,要注意,一角二低三紧靠,沉淀物,须洗涤,三次之后要干燥。

按规范,来操作,安全第一最重要。

重视化学实验中的细微末节

化学实验中的细微末节很容易被忽视,从而导致实验效果不佳,甚至失败,因此应当引起重视。

①塞入少量的棉花在制取乙炔时,由于碳化钙和水反应激烈,并产生泡沫,为防止实验中产生的泡沫涌入导气管,故要在导气管口附近塞入少量棉花。收集氨气时,在试管口附近也要塞入少量棉花,以防止氨气与空气对流,这样能缩短收集的时间。

②加入少量的瓷片或玻璃片制取乙烯或石油的分馏实验,要加热,加热反应物时,常由于沸腾剧烈而发生爆沸。为了防止爆沸,要加入少量的瓷片或玻璃片。

③在集气瓶的瓶底铺一薄层细砂或注入少量水,细铁丝在氧气中燃烧时,由于是放热反应,为防止熔化物溅落到瓶底,而炸裂瓶底,故在实验前要装入少量水或铺一薄层细砂。

④多余气体的吸收装置做有害气体的实验完毕时,多余的气体应有吸收装置。例如制取氯气,多余的氯气应该用氢氧化钠溶液吸收。再比如制取氯化氢时,余下的氯化氢可用水吸收。

由于二者的溶解速度差异很大,故前者,后者。

附:化学实验基本操作拾遗化学实验基本操作,初中教材尚有诸多介绍。然而在具体的实验中,还不免遇到一些新问题,为此拟作一补充,以解不明之惑。

夏季气温较高,用手掌贴紧烧瓶或试管壁进行气密性检查效果欠佳时,改用酒精灯火焰微热烧瓶或试管,其他操作不变。

装有长颈漏斗装置的气密性检查,应先由长颈漏斗向发生器容器内注入少量清水,使漏斗颈口处于水面以下,然后再进行。

盛于试管的固体药品为便于加热,应一手持试管另一手轻轻拍打试管底部,即可使药品倾斜地斜铺于管底。

用试管夹夹持试管时,试管夹务必经试管底部向上移动(试管夹若经试管口向下移动,管内药品则有可能受污)。

振荡溶液应用拇指、食指和中指拿住试管中上部,经手腕运动使管内液体发生振荡。

搅拌溶液所用玻璃棒的长度,以玻璃棒斜放在烧杯中,留在烧杯外的部分约为玻璃棒全长的1/3为宜,过长易使容器翻倒。

搅拌溶液应用拇、食、中三指捏住玻璃棒一端,用手腕力量溶液中以顺时针方向作圆周运动,且避免棒与烧杯底、壁相碰。

过滤时所用漏斗的角度有误差(不正好是60°),则应先把滤纸展开放入漏斗,再沿漏斗内壁内旋或外旋滤纸,直至两者角度完全吻合。

纸漏斗贴合于漏斗内壁前,可先将折叠好的滤纸的外上角剪去一小块,则可有利两者的密合。

过滤含有多量固体颗粒的液体时,应在液体中固体颗粒部分下沉后,先将上层清液倒入过滤器,待液体全部过滤完毕后再把杯底部的沉淀物全部转移入过滤器,用水冲洗。这样可避免滤纸空隙被堵,导致过滤受阻之误。

描述化学实验现象八忌

化学是一门以实验为基础的自然科学。不仅要求教师和学生会做实验,还要求能对观察到的实验现象作准确的描述,这并非易事。描述实验现象的语言要求相当严格,稍有不当,就会产生谬误。安徽蚌埠市张公山中学连泽仁老师将初中化学教学中容易产生的错误按其特点归纳为“八忌”。

忌照本宣科

对实验现象的描述,必须符合事实,即使遇到与书本上(或老师传授)的结论不同时,也应实事求是的描述下来,然后再分析、查找原因,切忌照本宣科。

例如:点燃用玻璃导管导出的氢气时,产生的火焰是“黄色的”,这里就不能将实验现象描述成课本上的结论“淡蓝色”。因为书上的结论是点燃用金属导管导出的氢气。

忌夹带生成物的名称

生成物的名称是要通过实验现象,经过分析、推断得出的。故在描述实验现象时,不可夹带生成物的名称。

例如,不能将氢气还原氧化铜的实验现象叙述成:“黑色的氧化铜逐渐变成红色的铜,同时试管中有水生成。”而应叙述为:“黑色的氧化铜逐渐变成红色物质,同时试管口内壁出现无色液珠。”因为这一变化中明显的外观现象是颜色的改变和有液珠出现。物质发生化学反应而引起的内部质变(即由氧化铜变成铜)是看不到的,因此,不能作为实验现象来描述。

忌夹带生成物的化学性质

生成物的化学性质在生成它的化学反应中,一般是不可能表现出来的。所以,在描述其实验现象时,若将生成物的化学性质叙述进去,则犯了缺乏根据的错误。

例如,在观察加热氯酸钾的实验时,不能说:“生成一种无色无味的能使带火星的木条重新燃烧的气体。”而应将其中的“能使带火星的木条重新燃烧”这段话去掉,因为生成的气体是否具有这种性质,在这个实验中是看不出来的,还需在下一步实验中才能得知。正确的描述应是“产生了一种无色、无味的气体。”当然在作过检验后总结时可以说:“加热氯酸钾能产生一种无色无味的能使余烬木条复燃的气体。”

忌与作结论混淆

描述实验现象与作结论是两码事,在说法上是完全不同的,故不能混为一谈。

例如,在无色的氢氧化钠溶液中滴入无色的酚酞试液后,如果说:“氢氧化钠溶液能使酚酞试液变红”或“酚酞试液遇到氢氧化钠溶液变红”,那都是在作结论,而不是描述实验现象,正确的描述是“无色溶液变成了红色”或“酚酞滴入碱中变红色”。同样道理,如果将锌与稀硫酸反应的现象描述为“有氢气产生”,也是错误的。因为锌与稀硫酸反应的现象是“锌粒不断溶解,并不断有气泡放出”产生氢气是结论。

忌“烟”、“雾”不分

在化学中,“烟”是指固体微粒,“雾”是指液体微滴。

例如,磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷时,其实验现象不能称“白雾”或“白气”,而应说是“白烟”,因为此时生成的五氧化二磷是白色固体微粒。

再如,打开浓盐酸瓶塞时的实验现象不能称“白烟”,而应称“白雾”,因此时从盐酸里挥发出来的氯化氢气体又跟空气里的水蒸气接触形成了盐酸小液滴。

忌“发光”和“火焰”混用

物质燃烧时的反应现象是比较复杂的,一般是产生火焰或发光,同时伴有热量变化。既然“发光”与“火焰”都是化学反应中伴生的实验现象,两者又有不同,所以要注意正确区分两者,才能准确描述实验现象,不至于“张冠李戴”。

“发光”是指固体微粒被灼热的结果。例如,下面的实验现象描述:

①点燃镁带:“耀眼白光”;②铁丝在氧气中燃烧:“火星四射”。

以上两个实验中,都只是发光而没有产生火焰。

“火焰”是气体燃烧时的伴生现象。

例如,下面的实验现象描述:

①硫在氧气中燃烧:明亮的蓝紫色火焰(硫蒸气燃烧);②氢气在氯气中燃烧:苍白色火焰;③一氧化碳在空气中燃烧:蓝色火焰。

其他可燃体如石油、蜡烛、木材等,因燃烧时有可燃性气体产生,所以也有火焰,通称火苗。

忌用词不当

描述化学实验现象时,如用词不当,也不能准确描述实验现象。

例如,描述某实验用“看到有无色无味的透明气体生成”这句话就很不妥当,因为无色无味的透明气体是不可能直接“看到”或是“发现”到的。

再如,在澄清的石灰水中通入二氧化碳后,出现白色的沉淀,这样描述也不确当。因为当时看到的只是“澄清的石灰水变浑浊”而不是“出现白色的沉淀”。

顾此失彼

化学反应现象十分复杂,有些现象易被忽视,因此描述实验现象时会顾此失彼。给后来的实验分析、推断结论带来困难。为了让学生能全面正确地描述实现现象,首先要引导学生仔细地观察实验现象,必要时,可在精要提示后再演示一次。

例如,石灰石和盐酸反应时,突出的现象是“有气泡生成”,但仅看到这点是不全面的,还需要提醒学生注意:不仅有气泡产生,而且石灰石也在不断地“溶解”。

再如,氢气在氯气中燃烧,不仅要求学生能说出“产生苍白色火焰”,还应该让学生感受该反应在产生苍白色火焰的同时还产生了大量的热。

要达到上述要求,初中化学教学中在加强培养实验操作的同时,还要注意培养学生的观察能力和描述实验现象的能力。

实验教学中意外情况的处理五法

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